基于車路協(xié)同的山區(qū)道路車輛行駛安全預(yù)警系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國(guó)公路里程和汽車保有量的持續(xù)增長(zhǎng)，隨之而來(lái)的安全問(wèn)題也越來(lái)越突出。為預(yù)防和減少道路交通事故的發(fā)生，汽車安全預(yù)警技術(shù)得到廣泛關(guān)注，成為汽車主動(dòng)安全領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與技術(shù)前沿。由于山區(qū)公路線形復(fù)雜，彎坡道路作為其主要線形之一，成為交通事故的多發(fā)路段。因此，開(kāi)展基于車路協(xié)同的山區(qū)道路車輛行駛安全預(yù)警系統(tǒng)研究，有助于駕駛員隨時(shí)了解車輛運(yùn)行狀態(tài)，采取合理的駕駛操作，這對(duì)解決相關(guān)行駛安全問(wèn)題具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文依托國(guó)家

2、自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于駕駛?cè)?車-路協(xié)調(diào)的山區(qū)復(fù)雜公路行車安全度辨識(shí)理論研究”(批準(zhǔn)號(hào):51278514)和重慶市科委科研項(xiàng)目“車輛橫向駕駛行為險(xiǎn)態(tài)識(shí)別及人車交互主動(dòng)安全控制研究”(批準(zhǔn)號(hào):cstc2014jcyjA6007)，在綜合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，研究基于車路協(xié)同的山區(qū)道路車輛行駛安全預(yù)警模型，對(duì)車輛彎道行駛安全預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　1.建立山區(qū)道路車輛行駛安全度綜合評(píng)價(jià)模型。綜合分析影

3、響車輛行駛安全的人、車、路、環(huán)境等靜態(tài)因素，運(yùn)用層次分析法和權(quán)的最小平方法建立山區(qū)道路車輛行駛安全度綜合評(píng)價(jià)模型。
　　2.建立基于車路協(xié)同的山區(qū)道路車輛行駛安全預(yù)警模型?；谲囕v動(dòng)力學(xué)原理，建立車輛行駛安全臨界車速計(jì)算模型;引入安全系數(shù)k，結(jié)合山區(qū)道路車輛行駛安全度綜合評(píng)價(jià)模型，建立基于車路協(xié)同的山區(qū)道路車輛行駛安全預(yù)警模型。該模型能針對(duì)不同駕駛員、車輛、環(huán)境條件、道路狀況計(jì)算車輛不發(fā)生側(cè)翻、側(cè)滑的臨界車速，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛運(yùn)行狀

4、態(tài)。同時(shí)，分析了臨界車速與彎道半徑的關(guān)系。
　　3.為實(shí)現(xiàn)彎道曲率半徑的準(zhǔn)確估計(jì)，提出一種基于機(jī)器視覺(jué)的彎道曲率半徑估計(jì)方法。對(duì)采集的道路圖像進(jìn)行預(yù)處理，利用基于區(qū)域分割理論的區(qū)域生長(zhǎng)法提取彎道圖像中的車道線，在對(duì)車道線重建的基礎(chǔ)上對(duì)彎道曲率半徑進(jìn)行估計(jì)。結(jié)果表明，該方法可對(duì)彎道曲率半徑快速定性分析和定量估計(jì)。
　　4.基于虛擬儀器軟件LabVIEW設(shè)計(jì)車輛彎道行駛安全預(yù)警系統(tǒng)。系統(tǒng)主要包含前面板（人機(jī)交互界面）和程序框圖兩